Les planètes géantes comme Saturne ne s'inclinent pas toutes seules; quelque chose doit les renverser, ou tirer sur eux par gravité, pour les pousser hors de l'axe. Les scientifiques s'attendent à ce que lorsque de nouvelles planètes naissent, ils se forment avec presque aucune inclinaison du tout, s'alignant comme des toupies avec leurs équateurs au niveau du plan orbital dans lequel ils tournent autour de leur soleil.

Mais aucune planète de notre système solaire n'est parfaitement plane. Jupiter est le plus proche, bénéficiant d'une obliquité (inclinaison) de seulement 3,12 degrés. L'obliquité de la Terre est beaucoup plus substantielle à 23,45 degrés, nous faisant vivre un cycle annuel de saisons alors que notre monde natal vacille sur son axe. L'inclinaison de Saturne est encore plus extrême, avec une obliquité de 26,73 degrés (bien qu'elle soit loin d'être aussi extrême qu'Uranus, qui est pratiquement de côté, tournant à un angle de 97,86 degrés par rapport à son plan orbital).

Nous pouvons apprendre beaucoup de ces obliquités.

Nous savons, par exemple, à partir de preuves géologiques recueillies lors des missions Apollo, que l'inclinaison de la Terre était probablement le résultat d'impacts massifs avec d'autres objets rocheux au début de l'histoire de la planète, dont le plus gros s'est détaché et a formé notre Lune. Tout comme les archéologues examinent des pots en argile et des fragments d'os pour reconstituer des cultures anciennes, les physiciens peuvent examiner les inclinaisons planétaires pour comprendre le passé du système solaire. Les oscillations des temps modernes sont la preuve d'événements dramatiques il y a longtemps. Ou, comme le suggère un nouvel article, il n'y a peut-être pas si longtemps.

Une équipe de chercheurs de l'Observatoire de Paris et de l'Université de Pise, dirigé par Melaine Saillenfest, suggèrent que l'origine de l'inclinaison de Saturne peut être beaucoup plus récente qu'on ne le croyait auparavant, et que sa plus grande lune, Titan, peut-être à blâmer.

Les astronomes croyaient traditionnellement que l'inclinaison de Saturne n'avait rien à voir avec ses lunes, mais plutôt plus à voir avec les interactions entre elle et ses collègues géantes gazeuses. Une théorie dominante de la formation du système solaire, connu sous le nom de modèle niçois, suggère qu'il y a environ quatre milliards d'années, une grande migration s'est produite dans laquelle les planètes géantes se sont déplacées lentement vers l'extérieur, sous l'influence gravitationnelle les uns des autres et des planétésimaux plus petits.

Selon ce modèle, le coupable responsable de l'inclinaison de Saturne était Neptune, qui a tiré le géant aux anneaux alors qu'il balayait vers la ceinture de Kuiper (et les preuves de la mission Cassini ont montré que les anneaux de Saturne sont assez nouveaux - ils n'étaient probablement pas là pendant la grande migration, mais je m'éloigne du sujet). Si l'on en croit le modèle niçois, les obliquités planétaires ont été gravées dans le marbre il y a longtemps et sont restées relativement stables depuis.

La nouvelle théorie proposée par Saillenfest et l'équipe est en désaccord. Ils suggèrent plutôt qu'une migration de Titan dans un passé récent (il y a environ 1 milliard d'années) est également capable d'expliquer l'inclinaison de Saturne aujourd'hui. L'orbite de Titan est peut-être restée régulière pendant des milliards d'années, mais leur modèle montre qu'une résonance orbitale avec Saturne a pu se produire récemment, changeant simultanément l'orbite de la lune et forçant une Saturne presque verticale à tomber de côté.

Il est difficile de savoir quel modèle est correct sans plus de preuves (peut-être que la prochaine mission Dragonfly sur Titan peut révéler quelque chose). Mais la possibilité d'une migration aussi récente ouvre des opportunités pour de futurs changements dans le système solaire. Comme le disent les chercheurs, les obliquités des planètes géantes « ne sont pas réglées une fois pour toutes, mais évoluent continuellement en raison de la migration de leurs satellites. » Le système solaire tel que nous le connaissons aujourd'hui n'est peut-être pas aussi stable ou immuable qu'il y paraît et pourrait être sujet à de futures perturbations (bien que je ne perde pas le sommeil pendant ça—ça ne changera pas avant un milliard d'années environ).

Saillenfest et ses coauteurs Giacomo Lari et Gwenaël Boué ont publié leur article en Astronomie de la nature plus tôt cette année.